KR101404987B1

KR101404987B1 - 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버

Info

Publication number: KR101404987B1
Application number: KR1020120120091A
Authority: KR
Inventors: 박주철
Original assignee: 주식회사 선익시스템
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-06-10
Also published as: KR20140054519A

Abstract

본 발명은 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버는, 이송 유닛(20)이 구비된 챔버(10); 상기 이송 유닛(20)에 의해 이동 되는 셔틀(40); 상기 셔틀(40)에 구비되고, 하측에서 증착 대상의 글라스(60)를 붙잡는 글라스 홀더(50); 및 상기 챔버(10)의 하측에 배치되고 상기 챔버(10)에 상기 글라스 홀더(50)가 진입되면 상승되어 상기 글라스 홀더(50)를 냉각시키는 냉각 유닛(200);을 포함한다.

Description

인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버{Cooling chamber for Glass holder of In-line Deposition system}

본 발명은 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 글라스 홀더가 인라인 증착장비 내에서 복수의 증착공정 단계를 경유하여 순환되는 동안에 선행 순환된 글라스 홀더와 후행 순환되는 글라스 홀더의 온도 편차로 인한 증착대상물의 증착품질 불균일을 방지하도록 하는 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버에 관한 것이다.

유기발광 다이오드(OLED)와 태양전지(Solar Cell) 등의 제조에 증착 장비가 사용된다. 증착장비는 연속 혹은 불연속 기판이 선형 형태의 각 공정 모듈을 지나면서 공정을 수행하는 인라인 증착장비가 알려져 있다.

인라인 증착장비는 여러 단계의 증착공정을 수행하도록 공정별로 공정 챔버가 구비되고, 각각의 공정 챔버는 게이트로 연결되며, 각각 공정 챔버에는 셔틀과 글라스 홀더가 재순환한다.

종래의 증착장비는 첨부도면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

첨부도면 도 1은 인라인 증착장비를 설명하기 위한 예시도면이다. 첨부도면 도 2는 인라인 증착장비에서 증착 단계와 봉지 단계를 수행하도록 하는 챔버의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 증착장비는 각각의 공정 단계마다 공정 챔버가 구비되는데, 공정 챔버는 복수로 제공될 수 있고, 실시예로서 4계의 단계로 구성된 증착장비를 설명한다.

제1 ~ 제4 공정 챔버(110 ~ 140)는 공정의 순서대로 배치되고, 각 공정 챔버의 사이에는 게이트(150)가 구비된다. 게이트(150)는 평소에는 폐쇄상태가 유지되고, 증착 대상 글라스(60)가 순환/이동될 때에 개방된다.

제1 ~ 제4 공정 챔버(110 ~ 140)의 구성에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다. 제1 ~ 제4 공정 챔버(110 ~ 140)는 챔버 유닛(10)의 내부 측벽에 이송 유닛(20)이 구비되고, 중앙의 하측에는 증착원(30)이 구비된다.

이송 유닛(20)은 휠(22)이 복열로 배치된 것이고, 휠(22)은 외부의 동력에 의해 한쪽방향으로 회전되는 것이다.

증착원(30)에는 증착 물질이 수납되고, 증착 물질은 고온으로 가열되어 기화되고 기화된 증착 물질은 글라스(60)의 표면에 증착되는 것이다.

셔틀(40)은 상술한 이송 유닛(20)에 의해 이동된다. 또한 셔틀(40)에는 글라스 홀더(50)가 설치된다. 글라스 홀더(50)는 상술한 증착 대상물인 글라스(60)를 붙잡은 상태를 유지한다.

즉, 셔틀(40)은 이송 유닛(20)의 구동에 의해 선행의 공정 챔버에서 공정이 완료되면 다음 공정 챔버로 이동되고, 이로써 글라스(60)는 복수의 제1 ~ 제4 공정 챔버(110, 140)를 경유하면서 증착 공정이 완료되는 것일 수 있다.

상술한 바와 같이, 셔틀(40)과 글라스 홀더(50)는 제1 공정 챔버(110)에서 제4 공정 챔버(140)까지 순환하고, 제1 공정 챔버(110)로 재진입되어 재순환을 하게 된다. 재순환될 때에는 글라스 홀더(50) 새로운 글라스(60)가 장착된다.

그런데, 글라스 홀더(50)는 제1 ~ 제4 공정 챔버(110 ~ 140)를 순환하는 동안에 온도가 상승 된다. 온도가 상승되도록 하는 열원은 증발원에 의한 열, 섀도 마스크(Shadow mask)에 의한 열, 챔버 내부의 복사열 등이 있다.

이로써, 인라인 증착장비에서 셔틀(40)이 반복하여 선행 순환 다음에 후행 순환으로 재순환하기 때문에 상술한 바와 같은 열원으로 인하여 온도 상승은 불가피하다.

상술한 바와 같이, 셔틀(40)의 글라스 홀더(50)에서 글라스(60)가 흡착되는 시점에 초기온도가 점차 상승되어, 유기발광 다이오드(OLED)의 기판의 온도는 재현성 없이 점차 상승하고, 양산의 재현성은 공정을 진행하는 시간에 비례하여 점차 증가하게 되는 문제점이 있다.

즉, 종래에는 셔틀(40)이 선행 순환하여 생산되는 글라스(60)의 증착품질과 후행 순환하여 생산되는 글라스(60)의 증착품질이 불균일한 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1172461호(2012.08.02.등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1174401호(2012.08.09.등록) 특허문헌1, 2에는 글라스 홀더를 냉각하도록 하는 기술은 나타나 있지 않으나 인라인 증착장비에 관한 일반적인 기술사항이 기재되어 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 글라스 홀더가 각 공정 챔버를 순환한 후에 최선의 공정 챔버으로 재 진입될 때마다의 글라스 홀더의 온도를 일정하게 유지하여 재진입할 수 있도록 하여 증착품질을 균일화할 수 있도록 하는 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버는, 이송 유닛(20)이 구비된 챔버(10); 상기 이송 유닛(20)에 의해 이동 되는 셔틀(40); 상기 셔틀(40)에 구비되고, 하측에서 증착 대상의 글라스(60)를 붙잡는 글라스 홀더(50); 및 상기 챔버(10)의 하측에 배치되고 상기 챔버(10)에 상기 글라스 홀더(50)가 진입되면 상승되어 상기 글라스 홀더(50)를 냉각시키는 냉각 유닛(200);을 포함한다.

또한, 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버의 상기 냉각 유닛(200)은, 냉각을 수행하는 쿨링 패드(230); 상기 쿨링 패드(230)가 탑재되는 쿨링 플레이트(220); 및 상기 챔버(10)의 하측에서 배치되어 상기 쿨링 플레이트(220)를 승강 구동시키는 리프트 유닛(210);을 포함할 수 있다.

또한, 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버는, 상기 챔버(10)와 상기 리프트 유닛(210)의 사이에 기밀을 유지하도록 하는 실링 유닛(212); 을 더 포함할 수 있다.

또한, 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버는, 상기 냉각 유닛(200)이 상승하면 상기 셔틀(40)이 상기 냉각 유닛(200)에 대하여 항상 일정한 위치에 정렬되도록 하는 위치정렬 유닛(240);을 더 포함할 수 있다.

또한, 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버의 상기 위치정렬 유닛(240)은, 상기 냉각 유닛(200)의 상측에 돌출되게 형성된 제1 돌출부(242); 및 상기 셔틀(40)의 하측에서 상기 제1 돌출부(242)와 대응하는 위치에 오목하게 형성된 제1 홈부(244);를 포함하여, 상기 냉각 유닛(200)이 상승하면 상기 제1 돌출부(242)가 상기 제1 홈부(244)에 삽입되는 것일 수 있다.

또한, 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버의 상기 위치정렬 유닛(240)은, 상기 챔버(10)의 상부에서 하측방향으로 돌출되게 형성된 제2 돌출부(246); 및 상기 셔틀(40)의 상측에서 상기 제2 돌출부(246)와 대응하는 위치에 오목하게 형성된 제2 홈부(248);을 더 포함하여, 상기 냉각 유닛(200)이 상승하면 상기 제2 돌출부(246)가 상기 제2 홈부(248)에 삽입되어 상기 셔틀(40)의 유동을 방지하도록 하는 것일 수 있다.

또한, 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버는, 상기 제1, 제2 돌출부(242, 246)의 형상이 테이퍼 형상일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버는 글라스 홀더가 각 공정 챔버를 순환한 후에 최선의 공정 챔버로 재 진입될 때마다의 글라스 홀더의 온도를 일정하게 유지하여 재진입할 수 있도록 함으로써 온도 차이로 인한 증착품질 불균일 문제를 해소할 수 있다.

도 1은 인라인 증착장비를 설명하기 위한 예시도면이다.
도 2는 인라인 증착장비에서 증착 단계를 수행하도록 하는 챔버의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버를 설명하기 위한 도면으로서, 글라스 홀더에 대한 냉각을 수행하지 않고 대기 상태를 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버를 설명하기 위한 도면으로서, 글라스 홀더에 냉각을 수행하는 상태를 보인 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 글라스 홀더의 냉각 챔버(100)는 셔틀(40)이 재순환되는 경로 중에서 제4 공정 챔버(140)에서 진출하여 제1 공정 챔버(110)로 되돌아가는 경로 상에 배치될 수 있다.

좀 더 상세하게는, 본 발명의 일실시예에 따른 글라스 홀더의 냉각 챔버(100)는 인라인 증착장비에서 최선에 배치되는 제1 공정 챔버(110)보다 선행되는 위치에 배치될 수 있다. 또는, 최후에 배치되는 제4 공정 챔버(140)보다 후행되는 위치에 배치될 수 있다. 또는 제4 공정 챔버(140)에서 제1 공정 챔버(110)로 되돌아가는 리턴 라인 상에 배치될 수도 있다. 즉, 어느 경우이든 셔틀(40)이 제1 공정 챔버(110)에 재진입하기 전에 냉각 챔버(100)가 배치되는 것이다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버(100)에 대해서 설명한다.

첨부도면 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버(100)를 설명하기 위한 도면으로서, 도 3은 글라스 홀더(50)에 대한 냉각을 수행하지 않고 대기 상태를 보인 도면이고, 도 4는 글라스 홀더(50)에 냉각을 수행하는 상태를 보인 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버(100)는 챔버(10)에 이송 유닛(20)이 설치되고, 챔버(10)의 하부쪽에는 냉각 유닛(200)이 구비된다.

챔버(10)의 내부에는 이송 유닛(20)이 설치되고, 이송 유닛(20)에 의해 셔틀(40)이 이동된다. 한편, 셔틀(10)은 챔버(10)에 구비된 게이트(150)가 개방되는 동안에 진출입되고 셔틀(10)의 이동이 정지된 상태에서는 게이트(150)가 닫힌 상태를 유지한다.

이송 유닛(20)은 챔버(10)의 내부 양측에 휠(22)이 배치되는 구성이고, 휠(22)은 외부의 동력전달에 의해 회전구동된다. 즉, 휠(22)의 회전구동에 의해 셔틀(40)이 주행되는 것이다.

셔틀(40)의 하측에는 글라스 홀더(50)가 구비된다. 글라스 홀더(50)는 증착 대상의 글라스(60)를 붙잡는 작용을 한다. 셔틀(40)의 하측에 글라스(60)가 배치되는 형태로 셔틀(40)이 주행되는 것이다.

냉각 유닛(200)은 챔버(10)의 하측에 승강가능하게 배치된다. 챔버(10)의 내부에 글라스 홀더(50)가 진입되면 냉각 유닛(200)은 상승하여 상술한 글라스 홀더(50)를 냉각시킨다. 냉각이 완료되면 냉각 유닛(200)은 하강하여 초기위치로 복귀한다.

즉, 냉각 유닛(200)은 글라스 홀더(50)를 냉각하고, 냉각을 수행하지 않는 동안에는 하강하여 셔틀(40)과 글라스 홀더(50)의 주행을 방해하지 않는 것이다.

한편, 글라스 홀더(50)의 진출입은 셔틀(40)의 진출입에 의한 것이고, 셔틀(40)의 진출입은 게이트(150)의 개폐작용에 의해 인식될 수 있다. 또한, 셔틀(40)의 진출입을 직접 검출할 수 있는 센서를 구비할 수 있으며, 그 센서는 챔버(10)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.

냉각을 수행하는 온도는 제1 공정 챔버(110)에 글라스(60)가 진입되기 전의 온도와 동일한 온도로 설정될 수 있다.

이하 냉각 유닛(200)을 좀 더 상세하게 설명한다.

냉각 유닛(200)은 냉각을 수행하는 쿨링 패드(230)와 쿨링 패드(230)가 탑재되는 쿨링 플레이트(220)와 쿨링 플레이트(220)를 승강 구동시키는 리프트 유닛(210)을 포함하여 구성된다.

클링 패드(230)는 냉각수를 순환시키는 장치일 수 있고, 열교환이 신속하게 이루어지는 히트 파이프(heat pipe)일 수도 있으며, 이는 알려진 기술을 이용하는 것으로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

쿨링 플레이트(220)는 쿨링 패드(230)를 떠받치는 작용을 수행한다.

리프트 유닛(210)은 상술한 쿨링 플레이트(220)를 승강 구동시킨다. 승강 구동시키는 구성은 리니어 모터, 랙과 피니언기어 구성, 링크 구성 등 다양한 기계기구가 적용될 수 있고, 이러한 기계기구는 알려진 기술을 응용한 것으로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

다른 한편으로, 챔버(10)와 리프트 유닛(210)의 사이에 기밀을 유지하도록 하는 실링 유닛(212)이 더 구성될 수 있다. 이로써, 외부로부터의 오염물질 유입을 방지할 수 있어 셔틀(40)과 글라스 홀더(50)는 청결한 상태를 유지할 수 있게 된다.

또 다른 한편으로, 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버는 셔틀(40)을 구속하여 글라스 홀더(50)가 냉각되는 위치를 항상 일정하게 유지하도록 하는 위치정렬 유닛(240)이 더 포함되어 구성될 수 있다.

위치정렬 유닛(240)은 냉각 유닛(200)이 상승하면 셔틀(40)이 냉각 유닛(200)에 대하여 항상 일정한 위치에 위치되도록 하여 글라스 홀더(50)에서 냉각되는 영역이 항상 일정하도록 하는 것이다.

위치정렬 유닛(240)의 구성을 살펴보면, 냉각 유닛(200)의 상측에 돌출되게 형성된 제1 돌출부(242)와 셔틀(40)의 하측에서 제1 돌출부(242)와 대응하는 위치에 오목하게 형성된 제1 홈부(244)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 냉각 유닛(200)이 리프트 유닛(210)에 의해 상승하면, 제1 돌출부(242)가 제1 홈부(244)에 삽입되면서 정렬되는 것이다.

또 다른 한편으로, 위치정렬 유닛(240)은 챔버(10)의 상부에서 하측방향으로 돌출되게 형성된 제2 돌출부(246)와 셔틀(40)의 상측에서 제2 돌출부(246)와 대응하는 위치에 오목하게 형성된 제2 홈부(246)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이로써 냉각 유닛(200)이 상승하면 제2 돌출부(246)가 제2 홈부(246)에 삽입되어 셔틀(40)의 유동을 방지하도록 하는 것이다. 즉, 셔틀(40)은 전후, 좌우, 상하 어느 방향으로도 움직이지 않게 되어 안정적인 상태에서 냉각을 수행할 수 있게 된다.

상술한 제1, 제2 돌출부(242, 246)의 형상이 테이퍼 형상일 수 있다. 이로써 셔틀(40)의 위치가 다소 틀어져 있더라도 제1 돌출부(242)가 제1 홈부(244)에 삽입되면서 셔틀(40)이 소망하는 위치에 정렬될 수 있다. 즉 글라스 홀더(50)의 소망하는 영역에 정확하게 냉각을 수행할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예 따른 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버는 글라스 홀더(50)가 제1 ~ 제4 공정 챔버(110 ~ 140)를 순환한 후에 최선의 제1 공정 챔버(110)로 재 진입될 때마다의 글라스 홀더(50)의 온도를 소망하는 온도로 일정하게 유지할 수 있게 된다.

즉, 글라스 홀더(50)는 인라인 증착장비에 진입되는 매회 마다 일정한 온도를 유지할 수 있고, 이로써 공정의 재현성 및 양산 패널의 균일한 품질을 기재할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 글라스 홀더의 냉각 챔버는 인라인 증착장비에서 셔틀과 글라스 홀더가 각각 증착 단계 경유하여 재순환될 때에 재진입되는 글라스 홀더를 냉각시켜 증착 대상물의 품질을 균일화하는 데에 이용될 수 있다.

10: 챔버 유닛
20: 이송 유닛
22: 휠
30: 증착원
40: 셔틀
50: 글라스 홀더
60: 글라스
100: 냉각 챔버
110 ~ 140: 제1 ~ 제4 공정 챔버
150: 게이트 유닛
200: 냉각 유닛
210: 리프트 유닛
212: 실링 유닛
220: 쿨링 플레이트
230: 쿨링 패드
240: 위치 정렬 유닛
242, 246: 제1, 제2 돌출부
244, 248: 제1, 제2 홈부

Claims

이송 유닛(20)이 구비된 챔버(10);
상기 이송 유닛(20)에 의해 이동 되는 셔틀(40);
상기 셔틀(40)에 구비되고, 하측에서 증착 대상의 글라스(60)를 붙잡는 글라스 홀더(50);
상기 챔버(10)의 하측에 배치되고 상기 챔버(10)에 상기 글라스 홀더(50)가 진입되면 상승되어 상기 글라스 홀더(50)를 냉각시키는 냉각 유닛(200); 및
상기 냉각 유닛(200)이 상승하면 상기 셔틀(40)이 상기 냉각 유닛(200)에 대하여 항상 일정한 위치에 정렬되도록 하는 위치정렬 유닛(240);
을 포함하며,
상기 위치정렬 유닛(240)은,
상기 냉각 유닛(200)의 상측에 돌출되게 형성된 제1 돌출부(242); 및
상기 셔틀(40)의 하측에서 상기 제1 돌출부(242)와 대응하는 위치에 오목하게 형성된 제1 홈부(244);을 포함하여,
상기 냉각 유닛(200)이 상승하면 상기 제1 돌출부(242)가 상기 제1 홈부(244)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버.
제 1항에 있어서,
상기 냉각 유닛(200)은,
냉각을 수행하는 쿨링 패드(230);
상기 쿨링 패드(230)가 탑재되는 쿨링 플레이트(220); 및
상기 챔버(10)의 하측에서 배치되어 상기 쿨링 플레이트(220)를 승강 구동시키는 리프트 유닛(210);
을 포함하는 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버.
제 2항에 있어서,
상기 챔버(10)와 상기 리프트 유닛(210)의 사이에 기밀을 유지하도록 하는 실링 유닛(212);
을 더 포함하는 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버.
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제 1항에 있어서,
상기 위치정렬 유닛(240)은,
상기 챔버(10)의 상부에서 하측방향으로 돌출되게 형성된 제2 돌출부(246); 및
상기 셔틀(40)의 상측에서 상기 제2 돌출부(246)와 대응하는 위치에 오목하게 형성된 제2 홈부(246);을 더 포함하여,
상기 냉각 유닛(200)이 상승하면 상기 제2 돌출부(246)가 상기 제2 홈부(246)에 삽입되어 상기 셔틀(40)의 유동을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버.
제 6항에 있어서,
상기 제1, 제2 돌출부(242, 246)의 형상이 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 인라인 증착장비의 글라스 홀더용 냉각 챔버.